DE1471585A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Verkokung von Kohle-Formkoerpern und Gewinnung von Formkoks - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Verkokung von Kohle-Formkoerpern und Gewinnung von FormkoksInfo
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Description
Dr. f/Seo Recklinghaue«n, den 25« «Tun! 1964
Patentanmeldung
der
Piraa Carl Still, Recklinghausen
Piraa Carl Still, Recklinghausen
Verfahren gur kontinuierlichen Verkokung von
gohle-Porakärpern und Gewinnmag von Porakoks
Für die kontinuierliche Verkokung von Kohleformkörpern aus
ieinkohlen ist eine Beine von Verfahren bekannt.
Sie können z» B. in Schachtöfen kontinuierlich oben eingefüllt
und verkokt werden. Der Koks wird unten ausgetragen.
Dabei ißt direkte (autogene Verkokung) und indirekte beheizung
möglich· Schwierigkelten ergeben sich bei diesen bekannten Systamen hinsichtlich der Durchlässigkeit der verkokenden
XohleformttOiper für Gase, z* B. Luft und absiehende £ntgasun£sgfcee,
namentlich bei Einsäta backender Kohle* Deshalb eind
solche Schachtöfen liefet allgemein anwendbar und ihre Höhe
muii cien Kohloeigeaschaften angepaßt sein und 1st daher begrenzt.
Der Wirtschaftlichkeit solcher öfen steht das entschieden entgegen.
■-...·. ■ ..-..-....
Kohlef or .slings können such in sogenannten Tunnelöfen, durch
welche aen sie, auf beweglichen Untersätzen geschichtet, befördert*
verkokt werden* Diob« bekannten Verfahren heeen sich
in der feobnik aus verschiedenen Gründen nicht duren-
Ifi9b*i9oriöere cleahelb, weil der technische Aufwand
sear booa-iai!.
Men net auch sehoa Kohle in si* Innenrobren versehenen Drehrohröfen veTftefcwei*. D*bei «»r^t feinkernige Kohle eingesetzt
und man hatssti| d|«s« Ay* unü W«i»e nur Kokagrua ozw. fein*
309902/0130 BAD original J
körnigen Koks erhalten. Ein solche» Verfahren ist z. B. in dem Buch von A. Thau, "Brennstoffschwelung11 Band I, Halle 1949t
BUf Seite 129 unter der Überschrift "Sehwelverfehren zur Erzeugung
von feinkörnigem Steinkohlenschwelkoks" beschrieben
worden. Auf Seite 99 des II. Bandes des gleichen Werkes ist nachdrücklich auf die ünvollköramenheit dieses Verfahrens und
insbesondere der erhaltenen Produkte hingewiesen. Aus dem
entsprechenden Kapitel wird folgender Satz aitiert* "Mit der ·
Einf^nrung und dem Absatz einea solchen minderwe*igen Schwelkoksee, dessen .ßruß»nteile sich bei mehrmaligen Umladen noch
wesentlich erhöhten, hatte man sich den Markt von vornherein gründlich verdorben und bei den Abnehmern ein Vorurteil gegen
diesen .brennstoff aufkommen lassen, das auc» heute noch nicht
restlos iberwunden tot.*
Eb wurde gefunden, daß man Kohleformlinge aus feinkohle mit
oder ohne Zusatz von Bindemitteln kontinuierlich mit einer Baumzeitausbeute, die gröiiei als die der £&mmerverkokung ist,
verkoken und daraus Formkoks gewinnen kann, wenn man Feinkohl·
zu Kugelncder ellipeoiden, tonnenföraigen oder isylinderiechen
Körpern, deren Endflächen gewölbt oder eben sind, oder zu ähnlichen Körpern formt und diese Körper in einem leicht
geneigten Rohr, das entweder um seine Achse oder in einer dazu parallelen Sichtung rotiert, erhitat. Die Kohleforalinge
führen eine kontinuierliche, reuende Bewegung im Inneren des
Eohres aus und wandern in dem leicht geneigten Bohr langsam von einem Ende sum andern«
Besondere vorteilhaft ist es, die kontinuierliche Bewegung dadurch
zu steuern, dai Ben die Bohre in ihrem Inneren ähnlich
wie ein Hohlgewinde ausbildet· Beim Botleren eines solchen Sohres werden die Kohleformlinge kontinuierlich geführt unä
Ihr Weg im Inneren des Rohres vorgeschrieben.
Die Beheizung eines solchen Bohres kann indirekt von auien
vorgenommen werden, sie kann aber auch durch direkte Wärmeübertragung,
z. B· durch Verbrennung eines Teiles der von der Kohle während der Verkokung entwickelten Gase vorgenommen
werden (autogene Verkokung).
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Men kann auch eint Vieleahl Ton Rohren zu einem Rohrbündel zusammenfassen
und anordnen und dieses Bündel um eine gemeinsame, leichtgeneigte Achse rotieren lassen.
Bei der Verwendung eines Bohrbündels wird dieses mit einem äuäeren Mantel versehen, der gegen die Wärmeverluste durch
Isolierung geschützt wird»
Auch für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
alt einem sum Breh»©jHrof en ausgebildeten Rohrbündel haben eich
Bohre ßls besonders geeignet erwiesen, die im Inneren mit einer
Art Schraubenhohlgewinde ausgerüstet sind, dessen Querschnitt
öeo Querschnitt der Kohleformlinge entsprechend fcalbkreis-, '
ellipsen-, tonnenfön&ig oder glatt ausgeführt ist.
Es hat sich such als günstig erwiesen, den geregelten Eintritt
der Kohleformlinge in die Verkokungsrohre am oberen Ende dadurch
zu erleichtern» daß man den Querschnitt der kohraundung
nur wenig gröSer als den Querschnitt der Kohleformlinge w hit,
so daä bei einer Umdrehung des Rohies jeweils nur ein £ohleforsling
eintreten kann· Zweckmäßig werden die Eohre so eingerichtet,
daö ihr Sehraubenhohlgewinde einen zylindrischen
Kerndurchmesser aufweist, der etwa dem Querschnitt der Kohleformlinge
entspricht. So ergibt sich die zweckmliüigete Gestaltung
der Bohre, die es eraaötlicht, auf einen gegebenen Durchmesser
möglichst viele Rohre unterzubringen^ bei Störungen
hat man auf diese Weise außerdem stets die Möglichkeit, in das
Sohrinnere hinein »!gelangen·
£rfindungsgemä3 wird das Rohrbündel nicht auf seiner ganzen
läng«, sondern nur in einem bestimmten Abschnitt, z. L. in
CD ■ i
o eine® Kitt eis bschnitt beheiat. Bezüglich der Beheiisung eines
fjy solchen nokrbündele ergeben sich besondere Piooleme.
*o
"^- Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rohren werden erfindung*
<o £eaäö zu voneinander gasdicht getrennten Kanälen titeltet und
ο äienen in verschiedenen LLingen-Abechnitten verschiedenen Zwecken.
«erden die Verbrennungemedien, b. 2, Luft und Schwachgas em
, unteren ,linde dee trehrohrofene eingeführt, so dienen die ge-
"Y^ trennten Zcllenräume zwischen den VerkOnUngerohren als Zuführung£kanüle_
fUr die Brennmedien. Da nun in den Rohren die
glühenden Koksforalittge dta unteren Snde des Brefcrobrofens
zuwandern, strötten ihnen die Bfenaaedlen durch die Eohr- bzw.
fcellenwände getrennt entgegen· Bebet findet Wärmeaustausch und
Vorwärmung der Brennee&ien statt· Bei Ihrem Weg von unten nech
oben treten sie in vorgewärateia lußtcnd in den Mlttelabsehnitt
ein, in den die Yerkofcuagerohre beheiet* also das Schwachgas
verbrannt wird, fiter sind nun Durchtrittaöffnungen zwischen
den bieher getrennten Seilen vorgesehen, die die Vermischung der Brennaedlen gestatten. Sie Barebtjittsöffnungen sind über
die ganse Länge der Heiixone angebracht, eo daJ die Verbrennung des Heisgases stufenweise Über die geaaste Länge der
Heis- oder Brenn*#äe erfolgt.
Ub das abwechselnde Elnströeen der Luft in die Gaskanäle
und dee Gases in die Luftkanäle eu sichern, werden jeweils hinter den Durchtrittsöffnungen Stauflächen in den Otrüsaungswegen der Breanaedien vorgesehen, die das erforderliche Druckgefälle erzeugen*.
BIe heißen Abgese der Verbrennung strömen nun hinter der KeIzzone weiter In den Kanälen» die nicht sehr hermetisch gegeneinander abgeschlossen werden alles en, nach oben. Sie sind
durch die Bohr- Usw. Zeilenende von den von oben in den
einseinen Rohren der Yerkokungs- bsw* Brenn- oder Hei«zone
zuwandernden Kohleforalingen getrennt und strömen ihnen entgegen« Dadurch findet Wärmeaustausch statt und die Kohlefonalinge komaen rorgewärat in der VerkokungSKone an.
Auf diese Weis« wird sowohl die fühlbareWärme des heiBen Kokses
als auch die der heißen Verbrennungsgase für den Verkokuagsprozess genutzt and sowohl die Verbrennungsuedlen sie auch die
KohleforBllnge kopien vorgewärmt in den Verkokungsabschnitt
des Drehofens·
Der Weg der Verbrennungsaedlsn kann auch umgekehrt, also von
oben eintretend, gewählt werden* J5e ergibt eich daan aieiohetroa «wischen dsx zu verkokenden Gut und aen Brennmedien.
KIn Wärraeaußtais«.?!·* 5 et dann nioht aöglioh.
809902/0930 BAD t
wie übrigen· euch bei autogener Verkokung dienen die Kanäle
!is unteren Teil nur sur Vorwärmung der Luft. Starkgas wird
aittele bekannter Vorrichtungen βrat av Anfang der Heiszone
sugefUbrt.
Rohre, in dene» die Kohlefomlingen «andern und auch die
Kontruktionsteile der lanäle sind in ύ.βη verschiedenen Zonen
den jeweiligen Temperaturen saterialaäulg weitgehend angepaßt.
In der eigentlichen Brennsone» in der Temperaturen von 1 000°
bis 1 2000O herreohenf werden die Bohre und Kanäle aus keraaisohea, also feuerfeste« Meter!al hergestellt. In der darüberliegenden Vorwärasone für die Kohleforslingen und auch in der
Abkühleone der heißen Koketomlinge bestehen sie aus Metall,
beispielsweise Guöeiaen,
JSs hat sioh euch als günstig herausgestellt, die Bohre im
Winkel von Je 120° »it Vertiefungen zu versehen und ebenfalls
ua 60° gegen die Vertiefungen versetst auf de» Umfang je 3 Ansät se anzubringen, livtliftfigeB und Ansät se werden so ineinandergefügt, daß swisohea den einseinen Bohren etwa 6eckige iüsuMle
oder Zellen entstehen, die werden gegeneinander gasdicht abgeschlossen und als ZufUhrkanäle für die Brennatittel bzw.
als .Brennkammer bsv« als Afefuhrkanäle für die AbMt se verwendet·
Bie aetttlliieaea Eohre im der Vorwärm- und Abkühlzone des
Drehrohrofen* weräte ait »ehr Yiti geringeren Wandstärken
als die k«r»«ieöfeen %m der Verkokung*2one ausgeführt, Dadurch
wird in deii beide» euieöliegendea aon·η Baum frei und man
kann nut den Stoforea Sippen oder fädeln, bsw. Dorne oder ähnliehe Ansät«· 8!i&¥in$es, die die ändere Oberfläche der Bohre
und den t«r*«au»tausah alt den Brennmedien bzw.
erholten·
Di« JDrekgf«o»windigk«tt des Ofens kann gleichförmig gehalten
werden. 3e hat sieh ^edooa «X« günstig hereusgesteilt, der
gleiehförttigen Brtabewefuag eise periodlsohe Beschleunigung
οάζτ Ve^sUgerung sii überlsgern* Die Sohleformlisge führen
infolge ihrer Trägheit »ueUtelioh *u de. kontinuierlichen
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slerungseffekt verstärkt und der Sämeilbesgang zwischen Xoble
formlingen und Bohren begünstigt,
Aa unteren Bade, d. h. am Einführende der Brennaedien ist der
Drehrohrofen mit zwei getrennten Keotaern gus^erüstet, die
durch Zwischenwände, die sweckeäöig rechtwinklig nut dest
Mantel stehen, gebildet werden« Die Verkokungarohre, die hier
keine Vertiefungen, Ansäte·, Rippen oder ähnliche Aufsätze '
hauen, um d£8 Abdichten au erleichtern, durchqueren diese
Kesslern· Sin feil der Kanäle, die sswigrehen den Bohren liegen
und zur Zufuhr der ürenn$edfein dienen, mundet in der einen,
der andere in der zweiten Kaamer» Ein Teil der Kanäle oder
Zellen wird also durch die diar Ofenaltte zu gelegene Kammer
hindurobgeführt· Sie eine Kammer dient afcur Zufuhr von Brenngas,
die andere für die Zufuhr von Luft xu den Kanälen.
Man kann s. B· die Hälft· der Kanäle in der einen und die
andere Hälfte in der «weiten aünden lassen.
Aa oberen Ende munden die gasabhitseführenden Kanäle in eine
Saamelkaoaer, durch die ebenfalls die Verkokungsrohre, auch
hier ohne Vertiefun en, Ansätze, Bippen oder dergleichen,
hindurchtreten· Aus dieser Saamelkamaer werden die Abhitaeg&se
in bekannter «eis· dem Ksoin zugeführt·
Bei Temperaturen von etwa 3000C setzt uie Entstehung der
Destillationsprodukte ein} bei Verkokungstemperaturen von etwa 6000C enthalten dl· Sntgasungsgsse in gewissem üsfange
aliphatisch« Koblenwaaaerstoffe, während im Temperaturbereich
von etwa 8000C bis 1 2000C aroaatischer Charakter der Xohieaw&saerstoffe
vorherrscht· Bei der erfindungsgesäSen Verkokung
in einem Drehrohrofen werden nun alle diese leiaperaturstufen
von der Kohl· durchlaufen· Je nachdem, nach welcher Seite hin
die Destillationeprodukte abgesogen werden, k nnen Gase erhalten weiden, deren Kohlewasserstoffgehalt vorwiegend bus
Aliphaten oder Aromaten besteht· Werden die Destillationsprodukte lot GegeastroB zu den verkokenden Xoblef ortalingen nach
oben abgezogen, so werden sie über die der Verkokungszone zu- .
wandernden Kohleforolingen geführt. Da diese verbaltnieaäßig
kühl sind, findet kein· Krackung der Kohlenwasserstoffe statt
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uad die aliphatischen Kohlenwasserstoffe bleiben eihalten·
' Bei umgekehrter Führung der Entgaeungsgase ziehen die
tionsprodukte über den glühenden Koks nach unten ab. Dabei
findet Krackung der aliphatischen Kohlenwasserstoffe und ihre
Umwandlung zu Aromaten statt« Durch Anlegen verschiedener Unterdrücke
an beiden Enden der Verkokungsrohre können die Gase
auch zum Teil nach unten und zum Teil nach oben abgezogen
werden. Je nachdem', ob mehr aliphatisch« oder mehr aromatische
Koüenwasseretoffe gewünscht «erden, zieht vxtn die Destillationsprodukte
nach oben, unten oder nach beiden Seiten ab.
Bei Absug der Deetillationsprodukte nach oben findet nicht
nur indirekte Vorwärmung der K-Ohleforalinge durch die Abhitzegase,
sondern auch direkte durch Berührung mit den Destillationsprodukten
statt. Staub und feer werden auf den vorzuwärmenden
Kohlefortnlingen niedergeschlagen und die Destillationsprodukte
dadurch gesäubert# während Staub und Teer ait den Formungen
in die Verkokungezone wandern und dort verkokt werden·
Bei umgekehrtem Absug wirken die glühenden Koksformlinge ebenfalle
als Staubfilter und sich absetzender leer v.ird auf ihrer Oberfläche in gewisses Uafange verkokt, so daiä ein v'erhiiltniseäßig
sauberer Stroa voaT l>eetillatlonsprodukten erhalten wird.
Ber Abzug der Destillationeprodukte nach oben wird jedoch bevorzugt.
überraschenderweise geigte sich, daiä die Kohlekörper an keiner
Stelle des Ofen«» euch dort nicht, wo ihre Oberfläche pisstisch
wird, die Seigung eau Festkleben an den Rohrwänden haben»
Man kann Jedoch auch völlig darauf verzichten, die Entgesungse&as
Ια GleichstroB oder leu ttegenstrom zu den wandernden Kohle-'
bzw. Koksforalingen χα führen und kann Bie unmittelbar an der
Yerkokuncszone, d. h. an ihrem oberen oder unteren 2nde aus
Drehrohrofen abziehen.
Bei Starkgasbeheizung »ird vorzugsweise das im Drehrohrofen
ist eraeugte Gas nach Kondensation und eventueller vibtrennun,
ν-: Kohlenwasserstoffen, Am-.ionibk und Schiefelwasseretoff, verwendet*.
3 0 9 9 0 2/0930 bad original
Zur beeserea »ärmer*guli«rung 1st es euch möglich» Entgasungeuiid Abhiteeges· teilweise ie Kreislauf in den Ofen zurückzuführen.
Die Bereitung kfcnn natürlich auch mit anderen, z. b. flussigen
Brennstoffen, «if StIsSl, durchgeführt «erden. Die dazu notwendigen Einrichtungen eind jedoch komplizierter als die für
Gasbeheizung*
ItB Falle autogener Verkokung können die Verkokungsrohre eng
beieinanderliegend angeordnet werden, wodurch der Durchsatz des Drehrohrofen* erhöht wird. Die für die Verkokung notwendige ifärme wird dann durch feilverbrennung des Entgasungsgases
bewirkt« Die dazu notwendige Luft wird den Verkokungswohren
selber 'zugeführt.
Man kann den Drehrohrofen jedoch auch in analoger Weise wie für
indirekte Beheizung «it im Vojfwäreteil zwischen den einzelnen
Veikokungarohren angeordneten Kanälen aueführen, die in diese»
falle nur der Vorwärmung der Verbrennungsluft dienen. Im Bereich
der Verkokungizone sind dann Gesdurchtritt· in den Verkokungsrohren vorgesehen« durch die die indirekt vorgewärmte Luft in
die Verkokungeröhre einströmt und dort durch Tel!verbrennung
von Entgaeungegaeen die Verkokungewänse liefert. Auch hier können Stauflächen,in den Luftweg eingebaut werden, damit das aber
die gesamte Länge der Verkokungszone notwendige Druckgefälle voruhenden ist.
Dt« DurchtrittβÖffnungen werden dabei vorzugsweise so angebracht, daß eie jeweils in den der Hohigewlndeachee am nächsten
liegenden Horizonten austreten.
Die Luftkanäle enden Im !Falle der autogenen. Verkokung im Bereich der V«rJtoirung8~ oder schon teilweise in der Koksabkühlzone. Die Entgasungegsee werden innerhalb der Verkokungsrohre
nach unten oder oben am äußersten iönde des Drehrohrofens oder
unmittelbar em unteren oder oberen ^ώΛ% der Verkokungsζone abgezogen· ·
JMW-.. .
' "■ ■" onoorti/noin
Aa Ends dta Drehrohrofen» «erden die Kokeformlinge aua den
Verkokungerohre» abgetragen und fallen In ein Aus trage tuck»
des'unten s. B. durch ein Zellenrad verechloeoen ist«
Zellenrad entläßt die et«* noch 400 ° «armen Kokakörper in
ein gati&eiitee SeeaelgefäS, Aue de» sie wiederum durch ein
Zellenrad auegeacteleuit und Über ein iranaportbend ihrem
Bestimmungsort eugefübrt «erden» BIe in den Kokaforalingen
In den 8ataelgef$9 noch vorhandene fKnlbare lärme wird erfinilungegemäö tür er»ten Vorwärmung der Brennmedien benutzt,
indem sen sie durch da» Samaalgefäd hindurchleitet und erst
dann den »obren direkt (bei autogener Verkokung) oder den
lamaern am unteren End· »afUhrt, iron «ο aue sie den einzelnen
Kanälen «»isohtn den Terkokungerohren zugeleitet werden· Man
kenn auch **ei X^keeeaaelgefäß· anordnen und sie beide abweeheelnd «.it de» tsnin Koks. beschicken und in des einem
Gefäß Luft und la den enderen Schwachgas vorerirmen. Bei StarkgeatteheiBang «owlβ eel eutogener Verkokung genügt ein StmmelgefÄfl.
Der besondere Torteil des neuen Verfahrens ist, dai die Verkokung sehr »öhnell durchgeführt «erden kenn* So a. B. werden
lohlekugeln iron 60 mi Duroheeeeer innerhalb von 6 bis 8 Minuten
verkokt. In ein«« lyllndrleehen Ofen τοη 4,00 a Durchmeseer
und 40 β Länge, «oven 16 «für die Verkokungesone und der
Beet für die Vorwia^i^afli AÖkühleon· beansprucht werden, beet Ucki «it t?9 gewundenen Eohren tob 20fr »a Außendurchmeeeer
«ez^en bei lndirekttr Terkokang und einer DrehBahl des Ofene
Ton aC U/*ln etUndlicö 24 t lohle rerkokt. Bas entspricht
et** de« Bttreheeti einer Batterie von 24 fflodernea Großraum-
Dabei beträgt der Bedarf an Veruater 400 JcoelAg Kohl··
Bin weiterer Vorteil de* neuen Verfahrens 1st, daß innerhalb
dir Icr«kQk*a«Uok· keine Teernsht auftritt, an der eich die
Kokefeetlgkeit aprtxftflwf* äadert. Die Forwkokaataeke sind in
bojug auf Uloiitigkeit ua« ftstifkelt völlig homogen, Kine äußere
Schicht tos ech*u»l(t*« Soka tritt aicht auf· Das liegt wehr-
»ch«tn.liöfe d*ren, daß bei« loll en und Pelletisieren des zu verkokenden Koöltformliaga da» eigeae Gewicht einen gleichOlei-Druck, aueUbt. D» die Cofa.lef ormlinge belts Bollen durch
0O_a$O2lO91O . BAD
die Rohre imjaer an arideren Stellen mit der Auflage in Berührung
kommen, wirkt sich der Druck auf das innere Gefüge des Koksfor.nlings
völlig gleichmäßig aus und im plastischen Zustand der Kohle auftretende Blasen werden völlig gleichartig und
an allen Stellen zerdrückt. '
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind eine Heihe von Variationen möglich. Man kann z. B. einen aus nur zwei Zonen, einer
Koksabkilhlzone, die gleichzeitig Vorwärmzone für die .brennmedien
ist, und einer Verkokungszone bestehenden Drehrohrofen
verwenden; man kann auch umgekehrt nur eine Kohlevorwärmzone,
in der die Abhitzegese ihre fühlbare Wärme abgeben, und eine Verkokungszone vorsehen.
Die Koks-ÄbkUhlaone und bzw. oder Kohlevorw-rm^one können euch
völlig oder teilweise zur Gewinnung von Dampf, Heitixuft oder
zu ähnlichen Zwecken benutzt werden.
Schließlich kann der Drehrohrofen selber auch zur Verkokung von Formungen benutzt werden, die aus Mischungen von Kohle,
Erz, IilöllerzuBchlögen usw. bestehen* In jedem Fall wirkt sich
die Pelletisierung während des Vei-kokungs- bzw. Röstvorganges,
- augesehen von den übrigen Vorteilen, z. ü. des besondere
günstigen Wärmeüberganges, - so sus, daß als Einsatagut Formlinge verwendet werden können, die gegenüber mechanischen
Beanspruchungen wesentlich empfindlicher sind, als bei
anderen vergleichbaren Verf?hren. Dadurch ergeben sich erhebliche
technische Vereinfachungen bei der Herstellung der einzusetzenden
formlinge.
Im Gegensatz zu den bekannten Verkokungeeinrichten, wie Horizontal-,
Vertikalkammerofen, Tunnelöfen usw., u.ie an Ort
und Stelle aus kleinen Bauelementen errichtet werden müssen, können die erfindungegemäöen Drehrohröfen im Herstellerwerk
fertiggestellt und In transportable felle zerlegt werden, die z. B. durch Flanschen sm Ausstellungsort miteinander verbunden
werden, so daß dort nur die Fundamente zu errichten sind.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Figuren 1 bis 9
näher erläutert. BAD
809902/0930
In Figur 1 ist ein Ausführungβbelspiel nach der Erfindung zum
Teil als Auaenaneicfat, zun Teil als Vertikalechnitt dargestellt.
Der eigentliche Drehrohrofen 1 besteht aus der Brennzone a, in der die eigentliche Verkokung stattfindet, der Vorwärmzone fa,
und der Abkuhlzone e* Der Drehrohrofen ist in bekannter «eise
mittels der Lager 2 auf den Fundamentsäulen 3 drehbar gelagert
und iiird über da« Zahnrad 4 unter Zwischenschaltung des Getriebes
5 durch den Motor 6 angetrieben« Me Vorwärmzone b des
Drehrohrofens mündet in den ebenfalle rotierenden Einfülltrichter
7{ dieser Äiafülltricher 7 ißt an das stehende 2ufUhrrohr
ö mittels eines an sich bekennten gasdichten Abschlusses 9 angeschlossen* Sbenso 1st die stehende Auetrageinrichtung \
10 über den gasdichten Abschluß 11 mit der /bkühizone c des
Drehrohrofen verbunden.
In dem vorliegenden Aueführungsbeispiel ist die Verkokung von gepreßten, kugelförmigen Kohleforcnllngen durch indirekte Erhitzung
und die Gewinnung des dabei freiwerdenden Stsrkgases
Torgeeehen.
Figur 2 zeigt in Querschnitt die Anordnung der keramischen
Verkokungarohr· in der Brennzone a, wobei nur ein Teil der
Bohre ausführlich wiedergegeben let} die em Bande liegenden
Bohre sind schematisoh als Kreise dargestellt. Innerhalb des metallenen Gehtiueeaantela 12 ist zunächst eine Isolierschicht
12a engebracht· Daran anschließend eind zum Inneren des Gehäuses
hin die ke*a«iechen Bohre 13 gelagert. Pig. 3* zeigt
einen Ausschnitt s.us I1Ig* 2f Fig. A und Fig. 5 zeigen ein
einzelnes keramisches Bohr la Länge- bzw. Querschnitt.
Die unter sich gleichartigen Verkokungsrohre besitzen in ihrem
Inneren eine echraubenföreige !»aufrille 14» - ähnlich einem
runden Hohlgewinde, - da» so bemessen 1st, daß die Kohlekugeln
15 in je eine« öewindtgang, an dem jeweils tiefsten Punkt
dieses Gewindes rollen können und sich entsprechend der Drehung des Drehrohrofens geordnet fortbewegen. Die Keramikrohre be- ^
sitzen je 3 Ansätte 16 und Nuten 17. Durch Ineinanderfügen von si
Ansätzen und Hüten werden parallel zu und zwischen den Keramik- g=
etwa ^eckige' Kanäle gebildet. Diese Kanäle sind im Ab- ^
uhrkanäle für die Brennmedien Gas (G) und Luft (L), &
anqcin? / ηοτη
im Verkokungeteil Brennrfume and la Torwärmteil Abzugskanäle
für die Abhit««. Ua die Brennmedien Gae und Luft zusammenzu-"
führen, sind in den Ansätzen 16 in entsprechenden Abständen
Schlitze 18 vorgesehen, durch die abwechselnd Luft sue den Luftkanälen L In die Gaskanäle G und umgekehrt Gas aus den
Gaekanälen G in die Luftkafiäle L geleitet «ird. Biese Schlitze
TS sind über die gesamte Länge der Brennzone a verteilt, so
dais die Verbrennung stufenweise erfolgt, ähnlich wie in den
Heizzagen der bekannten Horizontalkaamer-Koksöfen für groüe
Kummerhöhen. Dadurch ist es möglich, eine gleichmäßige Beheizung
der Verkokungerohre Über die ei forderliche Länge vorzunehmen.
Zur Erzielung des notwendigen Druckgefälles zwischen den Gas- und Luftkanälen, sind en den Stellen, an denen Luft in die
Gaskanäle G gebracht werden soll, unmittelbar hinter den Schlitzen 18 Stauflächen 19 in den Luftkanälen angebracht.
Ebenso eind an den Stellen, an denen Gas in die Luftkanäle
gebracht werden soll» Stauflächen 19 in den Gaskanälen angeordnet*
Die einzelnen, unter sich gleichen Keramikrohre werden in
schaieler Richtung unter Verwendung von Kufen 20 und Federn mit Mörtel aneinendergesetstt und bilden so ein durchgehendes
Rohr· Ebenso wird bei dem Zusammensetzen, in die Vertiefungen
17 Mörtel elngestrichea, *mvor die Ansätze 16 eingesetzt werden.
Hindurch ergibt sich ein stabiles keramisches Bauwerk mit
gasdicht von einander getrennten Kanälen für die Brennmedien und mit gasdichten Verkokungsrohren für die Fortbewegung,
Pelletielerung und Verkokung der Kohleforralinge.
Im Anschluß en den mittleren, keramischen feil des Drehofens
sind von den Stellen, cn4κ»η dU Betriebstemperatur dies zulässt,
metallische Rohrteil·, vorzugsweise aus hitzebeständigem Gußeisen nach beiden Selten vorgesehen. Das Innere dieser Bohre
entspricht In seiner Auebildung genau dem der keramischen Rohrej
die Sandetßrke i*t materialbedingt geringer gehalten. Pig.6*
u. δ zeigen Querschnitte durch drei MetsHröhre; Fig. 9 zeigt
ein liet&llronr Xn *tr obtren Hälfte in AuJenanBicht, in der
unteren Hälfte -■; ^UnIi--v?. länge der Schnittlinie VI - VI von t
Figur 5. Die Εβϊ ^nungen entsprechen BAD
a n Q Q η ο ι η α ^ η
denen bei den keraaieohea Bohren (Laufrille 14» Ansätze 16,
Vertiefungen 17). Sonlitee 18 und Stauflächen 19 entfallen hierbei.
Zur besseren Warnaübertragung zwischen Kohle und den
Brennmedien bsw« 4er Abhitze sind Rippen 22 vorgesehen.
Sie vorgepreötea Kohleforoilinge gelangen wie Fig. 1 zeigt,
von decs Usnd 23 über einen an eich bekannten, gasdichten
Bre&trossielversefelaiäl 24 in das stehende Zufuhrrohr 8, Von
dort aus rutschen ei· in den rotierenden Einfülltrichter 7
und werden hierin auf die zu« Einlauf in die &eta±lrohre 25
der VorwäraesEoae b ^e nach ihrer Entfernung von der Drehachse
erforderliehe Drehgeschwindigkeit gebracht. Sie wandern mit
der Umdrehung des DrehofeürBlI iaShAustritt aus den Rohren
en deren Ende 26, nach Durchlaufan der Abktihlsone e. Während
dieser Bevregung4wlea die KohltfrMiacMt in der Vorwärmezone
b ia Wärmeaustausch *it der Abhitze vorgewärmt, gelangen anschließend
in die eigentliche ärennzone a, wo die Erwärmung
auf die Verkokung*temperatür erfolgt. Danach durchrollen die
nunmehr verkokten Formlinge die Abkühlzone c, wo sie ihre
fühlbare läree en die Brennaedien abgeben und verlassen - jetzt
abgekühlt bis unter Ihre Entzündungstemperatur - öei 26 die
Bohre, fallen über die Prallbleche 27 in die Austrsgeeinrichtung 10μ.^pI!engen Ten dort über eine Gasschleuse 30 auf das
Band 31·
Sie Beheizung int ia vorliegenden Beispiel durch Schwachgas,
das e« B. durfte Mischung aus den hier gewonnenen Starkgas
«it Abhitase g«woac»ö «erden kann, vorgesehen.
Das B*hai*öngega» ströet über den Stutzen 32 und das feststehende Bebr 53 t& ds« rotierende Sohr 34. Die Bohre 33 und 34
sind mittel· ein»r gaadiahten lotationsverbindung 33 miteinander
verband«»* Bau So&r 34 fuhrt in die ebenfalls rotierende
Yerbiadungsltamer 3ä, aue welcher die etwa sechseckigen, durch
die Zwlßchtnräum« sewibchen den Bohren 13 gebildeten üaalcsnäle α
weiterführen,,
Sie Verb|ndung8ka««er ist eo ausgebildet, daJ die Gaskanale G
darin miteinander und alt dea-Saezufuhrrohr 34 verbunden sind, B
während die eigentlichen Verkokuagsrohre 13 anä die Luftkanäle L
durch sie gasdicht hindurchführen.
Die erfordernd» Verbrennungsluft durchströmt vom Stutzen 37
aus zunächst aur Vorwärmung den bereits fertigen, unterhalb der Entzündungstemperatur befindlichen Koks im Wärmeaustauschund
Sammelbehälter 29» gelangt iber den Stutzen 38 und das Verbindungsrohr
39 in das stehende Rohr 40, das konzentrisch zu dem die Luft weiterführenden, rotierenden Rohr 41 angeordnet '
ist. Das Luftrohr 41 umgibt konzentrisch das gasführende Eohr
34« Des Rohr 41 mündet in die Verbindungskammer 42, in die auf
der anderen Seite die Luftkanäle L enden, v/ührend die
Verkokungerohre gasdicht durch die Verbindungsksmmer 42
ψ hindurchgehen. Die Ansätze 16 und die Nuten 17 &n den Itohren
entfallen ab Eintritt der TSadtokupgerohre in die Verbindungskammer 42.
Die Abführung der Abhitze erfolgt über die Veroindungskümmer 43,
in die sämtliche Luft- und Gaskanäle einmünden, und den Stutzen
44.
Das erzeugte Starkgae kann entweder es Zufuhrrohr 8 Über den
Stutzen 45 oder an uei- /ustrageinrichtung 10 über den Stutzen
abgezogen werden.
Falls anstelle von kugelförmigem Koks, z. B. tonnenfbrmige
Koksstücke erzeugt werden aollen, erhalten die Rillen 14 (Pig. 4 und Fig. 9) anstelle der im Schnitt etwa halbkreisförmigen
eine tonnenühnliehe Form. Für die erzeugung von zylinderförmigea
Koks schließlich werden entweder flache Killen vorgesehen - entsprechend einem rechteckigen Hohlgewinde oder
die Bohre warden innen eben , gegebenenfalls mit schraubenförmigen
Lei t blechen, gewählt.
Bfe,aa die Beheizung der Verkofcungsssone mit Gasen erfolgt, die
nicht vorgewärmt werden können, s.S. Starkgas, Bestgasen von · Synthesen, Erdgas, Flüssiggas oder ähnlichen (rasen, so'werden
diese etwa en der Grenzfläche .zwischen Abkühlzone c und Brennzo-ne
a IUer eine dort eingebaute, nicht gezeichnete Verbindungsicamaer
für die Gaakanäle Q, die ten Verbindungskammern 36
« 0099Q2/0 93 0
und 42 ähnlich ist, zugeführt. Innerhalb der AbkUhlzone c
«erden in diesem Falle die sonst zur Vorwärmung des Schwschgeses
benutzten Gaskanäle noch zusätzlich zur Luftvorwärmung
benutzt.
Ebenso kenn der Drehrohrofen zur sogenannten "Autogenen Verkokung" benutzt «erden, bei der auf die Gewinnung von Sterkges
verzichtet wird* In diesem Pelle können die Vorwärmzone a
und die Abkühlsone ο fortfallen. Ebenso können die Luft- und
Gaskanäle fehlen; dit Verkokungsrohre liegen dann unmittelbar
ohne Abstand aneinander. Die Luftzufuhr k^nn dann von der Einfülleeite
aus und die Abhitzeentnehae auf der Austragsseite A
erfolgen.
ο η η η η Λ /η η ο η
Claims (1)
- Patentanspruch*1· Verfahren «or kontinuierlichen Verkokung von Kohleforralingetx und gewinnung von Forakoks» dadurch gekennzeichnet, daß Kohlekörper von kugeliger, elllpsoider, tonnenartiger oder zylindrischer Far« in einem leichtgeneigten, um seine Achee oder in paralleler Richtung dazu rotierenden Bohr erhitst werden«2« Verfehren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß «an das Eohr in eeinea Innern bohlgewindeähnlieh ausbildet.3. Verfahren nach den Ansprüchen t und 2, dadurch gekennzeichnet, deß die Erhitzung der Formlinge durch indirektes Beheizen der auSeren Bohrwand vorgenommen wird.4· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dad die Brhitzung der Foralinge durch direkte Wärmeübertragung aus der Verbrennung der von den Formungen während der Verkokung selbst entwickelten Gase vorgenommen wird, (autogene Verkokung)5* Verfahren nach den Aneprüchen 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daS eine Vlelsahl von Rohren zu einem Rohrbündel | zusammengefaßt und ua eine gemeineame, leicht geneigte Achse gedreht wird·6. Verfahr·!! nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daä das Rohrbündel im Inneren eines gegen Wärmeverlust« geschützten Brebrohres angeordnet wird.7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6f dadurch gekennzeichnet, dsfi die Eohr· des Hohrbündeln in ihrem Inneren alt einer Art Sohraubenhohlgewindt versehen werden, dessencn Querschnitt dea Querschnitt der Kohleformlinge entspricht°; und hfilbkrels-, ellipsen-, tonnenfo'rmig oder eben ausgeführt |ist. ' ■ο .. sco C8. Verfahren nnv,, ^en Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeich- < net, auä der urehrohrofen in eine Vorw'rmzone für die Kohle-1für die Koksf©reling· imtefteili wird.9· Verfahren aaeh den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, deä iü d#r JEokeabkÜhlEone die Zwischenräume zwischen den Verkoktmge rohren zu gasdichten Kanälen ausgebildet und durch dies· I»uft und Schw&chges oder nur Luft der Verkokuagsaoa« augleitet werden·10. Verfahren natta d*n AnßprUohen 5 öle 9# dadurch gekennzeichnet» dai3 die Zwi»ch#ar*u»· »wischen den Verkokungsrohren in aer Verkokungszon· iu kanälen ausgebildet werden und luft und Schwachgas führende Kanäle durch Durchtrittsöffnung^ Texbunden werden.11· Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 9» dBdurch gekennzeichnet, dad in άβτ VerkokungeEone die Terkokungsrohre mit Durchtritten stt den umgebenden Kanälen versehen werden.12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennselcknet, UaU in den feg der Verbrennungemedien in der Verkokungezone 8taufläohen eingefügt werden·13· Verfahren a»ch den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dad «adb die Kohlevorw r'ozone mit Kanälen zwischen den Verkokungerir *aa rereehen wird.14« T«rffikr*ft laateh den Ansprüchen 5 bis 13» dadurch gekennzeichnet, dad die Br»anaedien im Gegenstrom zum fisg der Kohleforsaittf· g«faisrt wurden und aunäohet die Abkühiaone, εη-die Br*üB*oae und dann die Vorwärmzone durch-Ί5. ^mvtmhxm siaofc *«o Alaeprüohen 1 i>l» T4, dadurch gekennzeich-Äsii die Tiyfeokuaeerohr· aus in AQherichtung aneinanderfoilattickta au**maeng«fugt und daä die Teil-J« RÄOh dien Jbetyieboteeperaturen tue kersniischem Material o4«r Metall feergestsllt werden.80 9902/093016. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bie 15, dadurch gekennzeichnet, daa'^ffff^fträffiffiiSnwtndigkeit periodisch verzögert oder beschleunigt wird.17. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bie 16, dadurch gekennzeichnet» dsä das beim Vorwärmen und Verkoken der Kohleformlinge entstehende Gas a» Eintrittsende und bzw. oder &<a Auetritteende der Kohleformiinge ebgesaugt wird.18. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bie 17» dadurch gekennzeichnet, daß von den Kohleforslingen bei der Erhitzung abgegebene Destlllationeprodukte zur Vorwärmung der Kohleformlinge vor ihrem Eintritt in die Kohre verwendet werden.19. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekenn-' zeichnet, dai die Brennmedien vor Ihres Eintritt in die Bohre de*, in die Zuführungekanäle den aus den Rohren auegetragenen warben Koks durchströmten.20. Vorrichtung zur Durchführung dee Verfahrene nach Ansprüchen 1 sie 19, dadurch gekennzeichnet» dai die Bohre im Inneren mit einem Schraubenhohlgewinde auegerüstet sind, dessen Querschnitt des Querschnitt der Kohleformiinge enteprecheno halbkreie-, ellipeenoogen-, tonnenbogenföraig oder flach ausgebildet ist.21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daii die £intritteöffÄSn|9fclSenig größer als der Querschnitt der Kohleforalinge let.22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndurchmesser dee Sehraubenhonl£ewindes im Rohr etwa dem Querschnitt dee Kohleformlinge ent-^ spricht.^ 23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 bis 22» dadurch gekenn-CN « ϊ|o zeichnet, dad die einzelnen Rohre auf ihrem Umfang um je f> ^ . 60° vejsejtzt abwechselnd Ansätze und Vertiefungen fcetitzen» ^ °i die in 'intsprechende Ansätze und Vertiefungen der benech- ' .·* barten Rohre eingreifen, so daß sich zwischen üen einzelnen Bohren etwa sechseckige,, gasdicht voneinander abgeschlossene24· Vorrichtung nach den Aneprüehen 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, deJ die Wandstärke der metallischen KoLrteile BChwächer ist ils die der keramiechen Bohrteile und die metallischen Söhrteile auf ihrer Auüenflache aufgesetzte Bippen, Wedeln oder ähnliche Einrichtungen tragen.25* Vorrichtung nach ata Ansprüchen 20 bie 24» dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrohrofen an seinen inden Verbindungen k8BH8ern eur getrennten Zufuhr der Brennmedien zu. &en Ewiechen den Kofcren verlaufenden Kanälen, sowie zur Abfuhr der Abhitzegaee aus diesen Kanälen hat, durch die die VerkokungBrohre nach Bedarf hindurchgeführt werden. I809902/0930
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